Dimenzió #23

Valahol kinn az űrben...

(csillagászat, spektroszkópia, meteorészlelés)

          
3.2. AKTÍV ÉS ADAPTÍV OPTIKA; VLT (VERY LARGE TELESCOPE) (Holl, 1994) A távcsövek leképezését lényegesen befolyásolja (értsd: rontja) a légköri turbulencia, a távcsőtükör deformálódása (saját súlya alatt, ill. a hőtágulás hatására) és a megmunkálás pontatlansága is. Az adaptív optika a légmozgások hatását küszöböli ki, míg az aktív optika a másik két problémán segít a fő- illetve a segédtükör mozgatásával és deformálásával. Mindkét esetben valamilyen referencia-fényforrásra van szükség, aminek a torzult képe segít a korrekciók kiszámításában. Az adaptív optikánál másodpercenként nagyjából hússzor kell a bonyolult számításokat és a beavatkozást elvégezni, az aktív optikánál elég óránként néhányszor (ill. a mozaiktükrös távcsöveknél ennél gyakrabban). A legfejlettebb technikát alkalmazó csillagászati kutatásban egyre nagyobb jelentőségű az adaptív optikai elemek segítségével történő képjavítás. (Ezt a technikát egyébként eredetileg az űrvédelmi kutatások során fejlesztették ki, és csak mintegy tíz éve vált szabaddá a polgári felhasználás számára.) A légkörben állandóan jelenlevő hidegebb-melegebb csomók gyors mozgása miatt a csillag fénye, amely a légkör határára még sík hullámfronttal érkezik, mire a távcsőhöz ér, már "göcsörtössé" válik, sőt ez a göcsörtösség pillanatról pillanatra változik is. Ennek következtében a csaknem pontszerűnek látszó csillag pillanatról pillanatra kicsit más irányban látszik. Emiatt az expozíciós idő végére a fotolemezen egy kiterjedt, elmosódott foltot kapunk. Az adaptív optikai eljárás úgy segít a dolgon, hogy a vékonyabb üveganyagból készült tükröt folyamatosan deformálják a hátoldalát megtámasztó tüskék segítségével, illetve a segédtükröt billegtetik, hogy a csillag képe mégse ugráljon. Ha a kép állandóan egy helyben marad, külön képződnek le például olyan szoros kettőscsillagok is, melyek a régi technikával teljesen egybemosódtak volna. Ehhez persze a vizsgálandó objektum közvetlen közelében szükség lenne egy referenciacsillagra, melyet pontszerűnek tartva részletgazdag képet kapunk a bonyolultabb felépítésű célobjektumról. A baj ott van, hogy megfelelő közelségben rendszerint igen nehéz megfelelő fényességű csillagot találni. Éppen ezért az adaptív optikával ellátott távcsövekre még egy "lézerágyút" is felszerelnek. A lézer segítségével tűéles fénysugarat bocsátanak a vizsgálandó terület irányába (kicsit mellé). Ez a meghatározott frekvenciájú fénysugár 80-100 km magasságban, elérve az ott található nátriumtartalmú légköri réteget, világításra gerjeszti azt. Ilymódon pontszerű "műcsillag" jön létre, melyet referenciacsillagként használhatnak az adaptív optika alkalmazásához. És hogy képet kapjunk az adaptív optika "jóságáról": az egyre fejlődő adaptív optikai elemekkel ellátott, legnagyobb földi távcsövek még a megjavított Hubble Űrtávcsővel is képesek felvenni a versenyt; nem véletlenül neveztem a bevezetőben ezt a technikát az (optikai) űrcsillagászat földfelszíni alternatívájának. VLT (Very Large Telescope) (WWW) Az aktív ill. adaptív optikát alkalmazó teleszkópok közül az ESO (European Southern Observatory) által hamarosan üzembe állítandó VLT lesz a legnagyobb. Az obszervatórium Chile déli részén, az Atacama-sivatagban (Paranal) helyezkedik el. A rendszer teljes kiépítettségében négy darab 8,2 m-es távcsőből fog állni, lehetőség van az összehangolt működésre (interferometria) is. Ily módon a felbontóképesség egy 130 m-es teleszkópéval lesz egyenértékű. A fénygyűjtő-képesség tekintetében is fölülmúl majd minden eddigi optikai teleszkópot: kb. 16 m-es lesz az "effektív átmérő". A befejezéshez legközelebb álló első egység (UT1) már 1998 júniusától alkalmas lesz tudományos megfigyelésekre (a legelső kép, ún. "First Light" május utolsó hetében esedékes); 2001-ig mind a négy modul működőképes lesz. Az UT1 főtükre 8,2 m átmérőjű, kb. 177 mm vastag, anyaga Zerodur. A
felület kialakításának pontossága (polírozással) eléri a 20 nm-t. A tükör felületét 150 darab tüskével lehet változtatni. A segédtükör berilliumból készült konvex hiperboloid, átmérője 110 cm. Az optikai elrendezés Ritchey-Chrétien-rendszerű, de a Cassegrain, Coudé és Nasmyth fókuszok is használhatók. (A fókuszok közötti váltás esetén a főtükör alakját korrigálják, ill. a segédtükröt újrafókuszálják.) A megfigyelési hullámhossz-tartomány az optikaitól (0,3 mm) az infravörösig (kb. 25 mm) terjed. Több mint tíz különböző műszer (leképező eszközök, spektroszkópok és többobjektumos spektroszkópok) fog üzemelni. A tudományos célkitűzések is igen szerteágazóak, ezek közül csak néhányat említek: - kialakulóban lévő galaxisok tanulmányozása; - Naprendszeren kívüli bolygórendszerek keresése; - egyedi és kettőscsillagok fejlődésének vizsgálata; - a sötét anyag (barna törpék) tanulmányozása; - a Naprendszer egyes objektumairól (bolygók, kisbolygók, üstökösök) meglévő ismereteink pontosítása, kiterjesztése.
Google
 
Web iqdepo.hu
    © Copyright 1996-2021
    iqdepo / intelligence quotient designing power - digitális kultúrmisszió 1996 óta
    All rights reserved. Minden jog fenntartva.